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特許7594129マルチコアファイバ、光デバイス、及びマルチコアファイバ集合体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】マルチコアファイバ、光デバイス、及びマルチコアファイバ集合体
(51)【国際特許分類】
   G02B 6/02 20060101AFI20241126BHJP
   G02B 6/38 20060101ALI20241126BHJP
【FI】
G02B6/02 461
G02B6/02 421
G02B6/38
【請求項の数】 18
(21)【出願番号】P 2023553076
(86)(22)【出願日】2023-05-30
(86)【国際出願番号】 JP2023020031
(87)【国際公開番号】W WO2024034234
(87)【国際公開日】2024-02-15
【審査請求日】2023-08-31
(31)【優先権主張番号】P 2022126586
(32)【優先日】2022-08-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005186
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】小田 拓弥
【審査官】山本 元彦
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2013/084677(WO,A1)
【文献】特開2014-197094(JP,A)
【文献】国際公開第2022/118985(WO,A1)
【文献】特開2022-039849(JP,A)
【文献】国際公開第2017/130627(WO,A1)
【文献】中国特許出願公開第113075763(CN,A)
【文献】米国特許出願公開第2003/0016922(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 6/02-6/036
G02B 6/26-6/27
G02B 6/30-6/34
G02B 6/36-6/43
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
クラッドと、前記クラッド内に形成された複数のコアと、前記複数のコアの延在方向と直交しないように傾斜した第1端面及び第2端面と、を有するマルチコアファイバであって、
前記第1端面における前記複数のコアの延在方向と前記第2端面における前記複数のコアの延在方向との成す角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に、前記第1端面における前記複数のコアの各々が前記第2端面における前記複数のコアの何れかと少なくとも部分的に重なり合うように、前記第1端面及び前記第2端面の傾斜方向が設定され、
前記第1端面及び前記第2端面において前記複数のコアのコア番号を特定可能であり、
前記角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に少なくとも部分的に重なり合うコアの前記コア番号が相違する、
ことを特徴とするマルチコアファイバ。
【請求項2】
前記第1端面の傾斜角と前記第2端面の傾斜角とが同等である、ことを特徴とする請求項1に記載のマルチコアファイバ。
【請求項3】
前記第1端面及び前記第2端面において前記複数のコアが前記傾斜方向と直交する仮想軸に対して線対称状に配置されている、
ことを特徴とする請求項1又は2の何れか一項に記載のマルチコアファイバ。
【請求項4】
前記第1端面及び前記第2端面において前記仮想軸が前記複数のコアの何れとも交わらない、
ことを特徴とする請求項に記載のマルチコアファイバ。
【請求項5】
前記クラッド内に形成されたマーカを更に有し、
前記第1端面及び前記第2端面の各々において、前記マーカの中心が、前記仮想軸と、
前記複数のコアのうち前記仮想軸から最も遠いコアの中心を通り前記仮想軸と平行な直線との間に含まれる、
ことを特徴とする請求項に記載のマルチコアファイバ。
【請求項6】
マルチコアファイバと、前記マルチコアファイバの一端に設けられた単芯コネクタと、
を備えており、
前記マルチコアファイバは、請求項1又は2の何れか一項に記載のマルチコアファイバである、
ことを特徴とする光デバイス。
【請求項7】
複数のマルチコアファイバを束ねたマルチコアファイバ束と、前記マルチコアファイバ束の一端に設けられた多芯コネクタ又は一体化された単芯コネクタ群と、を備えており、
前記複数のマルチコアファイバの各々は、請求項1又は2に記載のマルチコアファイバであり、前記第1端面及び前記第2端面のうち前記多芯コネクタ又は前記単芯コネクタ群が設けられる側の端面であるコネクタ側端面の傾斜方向が特定の方向に揃うように、前記多芯コネクタ又は前記単芯コネクタ群に固定されている、
ことを特徴とする光デバイス。
【請求項8】
前記複数のマルチコアファイバの各々は、前記コネクタ側端面において前記複数のコアのコア番号を特定可能であり、
前記複数のマルチコアファイバには、前記コネクタ側端面を並進及び反転した場合にコア番号が一致するコア同士が少なくとも部分的に重なり合うマルチコアファイバが含まれる、
ことを特徴とする請求項に記載の光デバイス。
【請求項9】
前記反転は、前記傾斜方向と平行な仮想軸、又は、前記傾斜方向と直交する仮想軸に対する反転である、
ことを特徴とする請求項に記載の光デバイス。
【請求項10】
前記複数のマルチコアファイバの各々は、前記コネクタ側端面において前記複数のコアのコア番号を特定可能であり、
前記複数のマルチコアファイバには、前記コネクタ側端面を並進及び回転した場合にコア番号が一致するコア同士が少なくとも部分的に重なり合うマルチコアファイバが含まれる、
ことを特徴とする請求項に記載の光デバイス。
【請求項11】
前記複数のマルチコアファイバの各々は、前記クラッド内に形成されたマーカを含み、
前記複数のマルチコアファイバは、前記コネクタ側端面が前記特定の方向と直交する仮想軸に沿って並んだ第1マルチコアファイバ群であって、前記コネクタ側端面が前記仮想軸の一方の側に配置された第1マルチコアファイバ群と、前記コネクタ側端面が前記仮想軸に沿って並んだ第2マルチコアファイバ群であって、前記コネクタ側端面が前記仮想軸の他方の側に配置された第2マルチコアファイバ群と、により構成されており、
前記複数のマルチコアファイバの各々の前記コネクタ側端面において、前記マーカから前記仮想軸までの距離は、前記複数のコアの各々から前記仮想軸までの距離よりも小さい、
ことを特徴とする請求項に記載の光デバイス。
【請求項12】
FI/FOデバイスをさらに備えており、
前記マルチコアファイバが前記FI/FOデバイスを構成するマルチコアファイバである、
または、前記マルチコアファイバが前記FI/FOデバイスに接続されるマルチコアファイバである、ことを特徴とする請求項6に記載の光デバイス。
【請求項13】
クラッドと、前記クラッド内に形成された複数のコアと、各コアの延在方向と直交しないように傾斜した第1端面と、を有する少なくとも1つの第1マルチコアファイバ、及び、クラッドと、前記クラッド内に形成された複数のコアと、各コアの延在方向と直交しないように傾斜した第2端面と、を有する少なくとも1つの第2マルチコアファイバを含むマルチコアファイバ集合体であって、
前記第1端面における前記複数のコアの延在方向と前記第2端面における前記複数のコアの延在方向との成す角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に、前記第1端面における前記複数のコアの各々が前記第2端面における前記複数のコアの何れかと少なくとも部分的に重なり合うように、前記第1端面及び前記第2端面の傾斜方向が設定され、
前記第1端面及び前記第2端面において前記複数のコアのコア番号を特定可能であり、
前記角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に少なくとも部分的に重なり合うコアの前記コア番号が相違する
ことを特徴とするマルチコアファイバ集合体。
【請求項14】
クラッドと、前記クラッド内に形成された複数のコアと、前記複数のコアの延在方向と直交しないように傾斜した第1端面及び第2端面と、を有するマルチコアファイバであって、
前記第1端面における前記複数のコアの延在方向と前記第2端面における前記複数のコアの延在方向との成す角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に、前記第1端面における前記複数のコアの各々が前記第2端面における前記複数のコアの何れかと少なくとも部分的に重なり合うように、前記第1端面及び前記第2端面の傾斜方向が設定され、
前記第1端面及び前記第2端面において前記複数のコアが前記傾斜方向と直交する仮想軸に対して線対称状に配置され、
前記第1端面及び前記第2端面において前記仮想軸が前記複数のコアの何れとも交わらない、
ことを特徴とするマルチコアファイバ。
【請求項15】
前記第1端面の傾斜角と前記第2端面の傾斜角とが同等である、ことを特徴とする請求項14に記載のマルチコアファイバ。
【請求項16】
マルチコアファイバと、前記マルチコアファイバの一端に設けられた単芯コネクタと、
を備えており、
前記マルチコアファイバは、請求項14又は15の何れか一項に記載のマルチコアファイバである、
ことを特徴とする光デバイス。
【請求項17】
複数のマルチコアファイバを束ねたマルチコアファイバ束と、前記マルチコアファイバ束の一端に設けられた多芯コネクタ又は一体化された単芯コネクタ群と、を備えており、
前記複数のマルチコアファイバの各々は、請求項14または15に記載のマルチコアファイバであり、前記第1端面及び前記第2端面のうち前記多芯コネクタ又は前記単芯コネクタ群が設けられる側の端面であるコネクタ側端面の傾斜方向が特定の方向に揃うように、前記多芯コネクタ又は前記単芯コネクタ群に固定されている、
ことを特徴とする光デバイス。
【請求項18】
クラッドと、前記クラッド内に形成された複数のコアと、各コアの延在方向と直交しないように傾斜した第1端面と、を有する少なくとも1つの第1マルチコアファイバ、及び、クラッドと、前記クラッド内に形成された複数のコアと、各コアの延在方向と直交しないように傾斜した第2端面と、を有する少なくとも1つの第2マルチコアファイバを含むマルチコアファイバ集合体であって、
前記第1端面における前記複数のコアの延在方向と前記第2端面における前記複数のコアの延在方向との成す角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に、前記第1端面における前記複数のコアの各々が前記第2端面における前記複数のコアの何れかと少なくとも部分的に重なり合うように、前記第1端面及び前記第2端面の傾斜方向が設定され、
前記第1端面及び前記第2端面において前記複数のコアが前記傾斜方向と直交する仮想軸に対して線対称状に配置され、
前記第1端面及び前記第2端面において前記仮想軸が前記複数のコアの何れとも交わらない
ことを特徴とするマルチコアファイバ集合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マルチコアファイバ、マルチコアファイバを含む光デバイス、又は、マルチコアファイバを含むマルチコアファイバ集合体に関する。
【背景技術】
【0002】
光通信の分野においては、複数のコアを備えたマルチコアファイバが広く利用されている。マルチコアファイバを開示した文献としては、例えば、特許文献1が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】日本国特開2019-152866号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
光ファイバにおいては、端面における反射を低減するために、コアの延在方向と直交しないように端面を傾斜させることが広く行われている。しかしながら、マルチコアファイバの端面を傾斜させる場合、例えば、以下のような問題を生じ得る。
【0005】
すなわち、端面が傾斜している2本のマルチコアファイバを、それぞれのマルチコアファイバの端面におけるコアの延在方向が一致するように接続しようとすると、一方のマルチコアファイバのコアを他方のマルチコアファイバのコアと重ね合わせることができない場合がある。これは、それぞれのマルチコアファイバの端面の傾斜方向が接続を考慮して適切に設定されていないためである。
【0006】
本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、接続を考慮して端面の傾斜方向が適切に設定されたマルチコアファイバ、そのようなマルチコアファイバを含む光デバイス、又は、そのようなマルチコアファイバを含むマルチコアファイバ集合体を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係るマルチコアファイバにおいては、クラッドと、前記クラッド内に形成された複数のコアと、前記複数のコアの延在方向と直交しないように傾斜した第1端面及び第2端面と、を有するマルチコアファイバであって、前記第1端面における前記複数のコアの延在方向と前記第2端面における前記複数のコアの延在方向との成す角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に、前記第1端面における前記複数のコアの各々が前記第2端面における前記複数のコアの何れかと少なくとも部分的に重なり合うように、前記第1端面及び前記第2端面の傾斜方向が設定されている、という構成が採用されている。
【0008】
本発明の一態様に係るマルチコアファイバ集合体においては、クラッドと、前記クラッド内に形成された複数のコアと、各コアの延在方向と直交しないように傾斜した第1端面と、を有する少なくとも1つの第1マルチコアファイバ、及び、クラッドと、前記クラッド内に形成された複数のコアと、各コアの延在方向と直交しないように傾斜した第2端面と、を有する少なくとも1つの第2マルチコアファイバを含むマルチコアファイバ集合体であって、前記第1端面における前記複数のコアの延在方向と前記第2端面における前記複数のコアの延在方向との成す角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に、前記第1端面における前記複数のコアの各々が前記第2端面における前記複数のコアの何れかと少なくとも部分的に重なり合うように、前記第1端面及び前記第2端面の傾斜方向が設定されている、という構成が採用されている。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一態様によれば、接続を考慮して端面の傾斜方向が適切に設定されたマルチコアファイバ、そのようなマルチコアファイバを含む光デバイス、又は、そのようなマルチコアファイバを含むマルチコアファイバ集合体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の第1の実施形態に係るマルチコアファイバの構成を示す図である。(a)は、そのマルチコアファイバの側面図であり、(b)は、そのマルチコアファイバの一方の端面の正面図であり、(c)は、そのマルチコアファイバの他方の端面の正面図であり、(d)は、そのマルチコアファイバの斜視図である。
図2図1に示すマルチコアファイバの変形例を示す図である。(a)は、第1の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図であり、(b)は、第2の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図であり、(c)は、第3の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図である。
図3】本発明の第2の実施形態に係るマルチコアファイバの構成を示す図である。(a)は、そのマルチコアファイバの側面図であり、(b)は、そのマルチコアファイバの一方の端面の正面図であり、(c)は、そのマルチコアファイバの他方の端面の正面図であり、(d)は、そのマルチコアファイバの斜視図である。
図4図3に示すマルチコアファイバの変形例を示す図である。(a)は、第1の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図であり、(b)は、第2の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図であり、(c)は、第3の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図である。
図5】本発明の第3の実施形態に係るマルチコアファイバの構成を示す図である。(a)は、そのマルチコアファイバの側面図であり、(b)は、そのマルチコアファイバの一方の端面の正面図であり、(c)は、そのマルチコアファイバの他方の端面の正面図であり、(d)は、そのマルチコアファイバの斜視図である。
図6図5に示すマルチコアファイバの変形例を示す図である。(a)は、第1の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図であり、(b)は、第2の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図であり、(c)は、第3の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図である。
図7】本発明の第4の実施形態に係るマルチコアファイバの構成を示す図である。(a)は、そのマルチコアファイバの側面図であり、(b)は、そのマルチコアファイバの一方の端面の正面図であり、(c)は、そのマルチコアファイバの他方の端面の正面図であり、(d)は、そのマルチコアファイバの斜視図である。
図8図7に示すマルチコアファイバの変形例を示す図である。(a)は、第1の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図であり、(b)は、第2の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図であり、(c)は、第3の変形例に係るマルチコアファイバの2つの端面の正面図である。
図9】本発明の第5の実施形態に係る光デバイスの構成を示す図である。(a)は、その光デバイスの側面図であり、(b)は、その光デバイスの一歩の端面の正面図であり、(c)は、その光デバイスの他方の端面の正面図である。
図10】本発明の第6の実施形態に係る光デバイスの構成を示す図である。(a)は、その光デバイスの側面図であり、(b)は、その光デバイスの一歩の端面の正面図であり、(c)は、その光デバイスの他方の端面の正面図である。
図11図10に示す光デバイスの変形例を示す図である。(a)は、第1の変形例に係る光デバイスの一方の端面の正面図であり、(b)は、第2の変形例に係る光デバイスの一方の端面の正面図であり、(c)は、第3の変形例に係る光デバイスの一方の端面の正面図である。
図12】本発明の第7の実施形態に係るマルチコアファイバ集合体MFSの構成を示す図である。(a)は、そのマルチコアファイバ集合体の側面図であり、(b)は、そのマルチコアファイバファイバ集合体の斜視図である。
図13】本発明の第8の実施形態に係るマルチコアファイバ集合体MFSの構成を示す図である。(a)は、そのマルチコアファイバ集合体の側面図であり、(b)は、そのマルチコアファイバファイバ集合体の斜視図である。
図14】(a)は、本発明の実施形態に係るマルチコアファイバを含むFI/FOデバイスの構成を示すブロック図であり、(b)は、本発明の実施形態に係るマルチコアファイバが接続されたFI/FOデバイスの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
〔第1の実施形態〕
(マルチコアファイバの構成)
本発明の第1の実施形態に係るマルチコアファイバMFの構成について、図1を参照して説明する。図1において、(a)は、マルチコアファイバMFの側面図である。また、(b)は、マルチコアファイバMFの一方の端面(以下、「第1端面」と記載する)σ1を視線E1方向から見た正面図である。また、(c)は、マルチコアファイバMFの他方の端面(以下、「第2端面」と記載する)σ2を視線E2方向から見た正面図である。また、(d)は、第1端面σ1と第2端面σ2とを突き合せた状態のマルチコアファイバMFの斜視図である。
【0012】
マルチコアファイバMFは、n個のコアa1~anと、クラッドbと、を備えている。ここで、nは、2以上の任意の自然数である(図1においては、n=4の場合を例示)。クラッドbは、円柱状の部材である。クラッドbは、例えば、石英ガラスにより構成される。各コアai(iは1以上n以下の自然数)は、クラッドbの内部に設けられた、クラッドbよりも屈折率の高い、クラッドbと同一方向に延在する円柱状の領域である。各コアaiは、例えば、ゲルマニウムなどのアップドーパントが添加された石英ガラスにより構成さる。なお、クラッドbは、柱状であればよく、その断面形状は、任意である。クラッドbの断面形状は、例えば、四角形や六角形などの多角形状であってもよい。なお、マルチコアファイバMFは、本実施形態において注目するn個のコアa1~an以外のコアを更に備えていてもよい。例えば、注目するn個のコアa1~an以外のコアとして、クラッドbの中心に設けられたコアを備えていてもよい。注目するn個のコアa1~anは、例えば、通信に用いるコアであり、この場合、ITU-Tにより定められた規格を満たすコアであることが好ましい。注目するn個のコアa1~an以外のコアは、通信に用いるコアであってもよいし、通信に用いないコア(ダミーコア)であってもよく、後者の場合、ITU-Tにより定められた規格を満たさないコアであってもよい。
【0013】
マルチコアファイバMFは、コアa1~anのコア番号1~nを識別するためのマーカcを更に備えている。マーカcは、クラッドbの内部に設けられた、クラッドbとは屈折率の異なる、クラッドbと同一方向に延在する柱状の領域である。マーカcの断面形状は任意であり、例えば、円形状、三角形状、四角形状などである。マーカcは、例えば、フッ素やホウ素などのダウンドーパントが添加された石英ガラスにより構成される。この場合、マーカcの屈折率は、クラッドbの屈折率よりも低くなる。マーカcは、或いは、ゲルマニウム、アルミニウム、リン、塩素などのアップドーパントが添加された石英ガラスにより構成される。この場合、マーカcの屈折率は、クラッドbの屈折率よりも高くなる。マーカcの形成には、例えば、孔開法やスタック&ドロー法などを用いればよい。マーカcの外径は、通常、コアaiの外径よりも小さい。なお、マーカcは、空孔であってもよい。この場合、マーカcの屈折率は、クラッドbの屈折率よりも低くなる。また、マルチコアファイバMFは、本実施形態において注目するマーカc以外のマーカを更に備えていてもよい。
【0014】
コアa1~anのコア番号1~nは、マーカcからの距離に基づいて識別することが可能である。例えば、コアa1~anが円周上に配置されている場合、コアa1~anのコア番号1~nを、以下のように識別することが可能である。まず、マーカcに最も近いコアa1のコア番号を「1」とする。次に、マーカcに2番目に近いコアa2のコア番号を「2」とする。そして、コアa1及びコアa2をこの順に通るように上記の円周をトレースしたときに、3番目に通るコアa3のコア番号を「3」とし、4番目に通るコアa4のコア番号を「4」とし、…、n番目に通るコアanのコア番号を「n」とする。
【0015】
なお、本実施形態においては、マーカcを参照することによってコア番号1~nを特定する構成を採用しているが、コア番号1~nを特定するめに参照する構造は、マーカcに限定されない。例えば、クラッドbの表面に形成されたマーク(例えば、記号や文字など)を参照することによってコア番号1~nを特定する構成を採用してもよい。また、マルチコアファイバMFが被覆に覆われている場合には、被覆の表面に形成されたマークを参照することによってコア番号1~nを特定してもよい。また、マルチコアファイバMFの端部にコネクタが取り付けられている場合には、コネクタに形成されたキー(例えば、突起)を参照してコア番号1~nを特定する構成を採用してもよい。また、例えば、クラッドbの断面形状が異方性のある形状(例えば、D型)になるよう、クラッドbの側面に平坦部を設ける場合には、平坦部を参照することによってコア番号1~nを特定してもよい。また、クラッドbの側面に切り欠きを設ける場合には、切り欠きを参照することによってコア番号1~nを特定してもよい。
【0016】
マルチコアファイバMFにおいて、第1端面σ1は、コアa1~anの延在方向と直交しないように傾斜している。以下、コアa1~anの延在方向と直交する平面を水平面と見做したときに、第1端面σ1の下り勾配が最大になる方向を第1端面σ1の傾斜方向v1と記載し、第1端面σ1の下り勾配の最大値を第1端面σ1の傾斜角θ1と記載する。第1端面σ1の傾斜角θ1は、2°以上88°度以下であることが好ましく、4°以上12°度以下であることが更に好ましく、7°以上9°以下が更に好ましく、7.8°以上8.2°以下が更に好ましい。第1端面σ1の傾斜角θ1は、例えば、8°、或いは、6°である。なお、非傾斜方向の勾配は、0°以上2°以下であることが好ましく、0°以上1°以下であることが更に好ましい。
【0017】
また、マルチコアファイバMFにおいて、第2端面σ2は、コアa1~anの延在方向と直交しないように傾斜している。以下、コアa1~anの延在方向と直交する平面を水平面と見做したときに、第2端面σ2の下り勾配が最大になる方向を第2端面σ2の傾斜方向v2と記載し、第2端面σ2の下り勾配の最大値を第2端面σ2の傾斜角θ2と記載する。第2端面σ2の傾斜角θ2は、2°以上88°度以下であることが好ましく、4°以上12°度以下であることが更に好ましく、7°以上9°以下が更に好ましく、7.8°以上8.2°以下が更に好ましい。第2端面σ2の傾斜角θ2は、例えば、8°、或いは、6°である。なお、非傾斜方向の勾配は、0°以上2°以下であることが好ましく、0°以上1°以下であることが更に好ましい。
【0018】
そして、第1端面σ1の傾斜方向v1及び第2端面σ2の傾斜方向v2は、下記の条件1を満たすように決められている。
【0019】
条件1:第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化するように第1端面σ1と第2端面σ2とを面接触させた場合、第1端面σ1におけるコアa1~anの各々が第2端面σ2におけるコアa1~anの何れかと少なくとも部分的に重なり合う。
【0020】
なお、2つのコアが少なくとも部分的に重なる態様には、一方のコアの一部のみが他方のコアの一部のみと重なり合う態様、一方のコアの一部のみが他方のコアの全部と重なり合う態様、及び、一方のコアの全部が他方のコアの全部と重なり合う態様(すなわち、2つのコアが互いに過不足なく重なり合う態様)が含まれる。
【0021】
これにより、2本のマルチコアファイバMFを接続する際に、セルフアライメントが可能になる。すなわち、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを、2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合に、これら2本のマルチコアファイバMFのコアa1~anを光学的に結合させることが可能になる。ここで、「2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように」第1端面σ1と第2端面σ2とを接続するとは、「一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と他方のマルチコアファイバ第2端面σ2におけるMFのコアa1~anのコアの延在方向との成す角が最小になるように」第1端面σ1と第2端面σ2とを接続することを指す。
【0022】
この観点からすると、第1端面σ1の傾斜角θ1及び第2端面σ2のθ2は、それぞれ、45°以上であることが好ましく、60°以上であることが更に好ましく、70°以上であることが更に好ましい。傾斜角θ1,θ2を大きくするほど、2本のマルチコアファイバMFのコアa1~anを光学的に結合していない場合に2本のマルチコアファイバMFの接続点において生じる折れ曲がりを極端にすることができ、その結果、2本のマルチコアファイバMFを接続する際のセルフアライメントが容易になるからである。また、傾斜角θ1,θ2を大きくするほど、端面σ1,σ2の表面積を大きくすることができ、その結果、端面σ1,σ2の面接触をより安定にすると共に、端面σ1,σ2の接続をより強固にすることができるからである。
【0023】
なお、第1端面σ1の傾斜角θ1と第2端面σ2の傾斜角θ2とは、一致していてもよいし、一致していなくてもよい。ただし、第1端面σ1の傾斜角θ1と第2端面σ2の傾斜角θ2とは、同等である(実質的に一致している)ことが好ましく、一致している(完全に一致している)ことが更に好ましい。ここで、第1端面σ1の傾斜角θ1と第2端面σ2の傾斜角θ2とは、同等である(実質的に一致している)とは、例えば、差|θ1-θ2|が2°以下であること、又は、0.4°以下であることを指す。
【0024】
また、第1端面σ1及び第2端面σ2の各々において、コアa1~anから選択された2つのコアai,ajの中心を通るn×(n-1)/2本の直線を考える。これらの直線に平行な方向に対する第1端面σ及び第2端面σ2の勾配は、それぞれ、5°以下であることが好ましく、2°以下であることが更に好ましい。
【0025】
第1端面σ1の傾斜角θ1と第2端面σ2の傾斜角θ2とが一致している場合、第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角の最小値は0°である。すなわち、第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化することは、第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向とを一致させることと等価である。したがって、上記の条件1は、下記の条件1’と等価である。
【0026】
条件1’:第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向とが一致するように第1端面σ1と第2端面σ2とを面接触させた場合、第1端面σ1におけるコアa1~anの各々が第2端面σ2におけるコアa1~anの何れかと少なくとも部分的に重なり合う。
【0027】
これにより、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを、これら2本のマルチコアファイバMFが一直線上に配置されるよう接続した場合に、これら2本のマルチコアファイバMFのコアa1~anを光学的に結合させることが可能になる。ここで、「2本のマルチコアファイバMFが一直線上に配置されるように」第1端面σ1と第2端面σ2とを接続するとは、「一方のマルチコアファイバMFのコアa1~anの延在方向と他方のマルチコアファイバMFのコアa1~anのコアの延在方向とが一致するように」第1端面σ1と第2端面σ2とを接続することを指す。なお、第1端面σ1の傾斜角θ1と第2端面σ2の傾斜角θ2とが厳密に一致していなくても、第1端面σ1の傾斜角θ1と第2端面σ2の傾斜角θ2とが同等であれば(実質的に一致していれば)、これと同等の効果が得られる。
【0028】
本実施形態に係るマルチコアファイバMFでは、第1端面σ1の傾斜方向v1と第2端面σ2の傾斜方向v2とが、光軸L0に直交する平面への射影が互いに反対方向になるように決められている。このため、本実施形態に係るマルチコアファイバMFは、上記の条件1に加えて、下記の条件2を満たす。
【0029】
条件2:第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化するように第1端面σ1と第2端面σ2とを面接触させた場合、少なくとも部分的に重なり合うコアのコア番号が一致する。
【0030】
図1に示した例において、少なくとも部分的に重なり合うコアのペアは、(1)第1端面σ1におけるコアa1と第2端面σ2におけるコアa1とのペア、(2)第1端面σ1におけるコアa2と第2端面σ2におけるコアa2とのペア、(3)第1端面σ1におけるコアa3と第2端面σ2におけるコアa3とのペア、(4)第1端面σ1におけるコアa4と第2端面σ2におけるコアa4とのペアである。これら4つのペアの何れかについても、ペアを構成する2つのコアのコア番号が一致する。
【0031】
これにより、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合に、コア番号が一致するコア同士を光学的に結合させることが可能になる。
【0032】
また、本実施形態に係るマルチコアファイバMFでは、第1端面σ1において、コアa1~anは、傾斜方向v1と直交する仮想軸L1に対して線対称状(実質的に線対称)に配置されている。ここで、コアa1~anが仮想軸L1に対して線対称状に配置されているとは、仮想軸L1に対して第1端面σ1を反転させた場合、コアa1~anの各々がコアa1~anの何れかと少なくとも部分的に重なり合うことを指す。なお、本段落冒頭の「第1端面σ1において」という記載から明らかなように、仮想軸L1は、第1端面σ1内の直線である。なお、本実施形態においては、仮想軸L1が第1端面σ1の中心(クラッドの中心)を通っている。ただし、仮想軸L1は、傾斜方向v1と直交していればよく、第1端面σ1の中心を通ることを要さない。
【0033】
これにより、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合、これら2本のマルチコアファイバMFのコアa1~anを光学的に結合させることが可能になる。
【0034】
なお、第1端面σ1において、コアa1~anは、傾斜方向v1と直交する仮想軸L1に対して線対称(完全に線対称)に配置されていることが更に好ましい。ここで、コアa1~anが仮想軸L1に対して線対称に配置されているとは、仮想軸L1に対して第1端面σ1を反転させた場合、コアa1~anの各々がコアa1~anの何れかと互いに過不足なく重なり合うことを指す。また、第1端面σ1において、コアa1~anのうち仮想軸L1に対して線対称のペアとなるコアは、仮想軸L1からの距離が等しくなる。
【0035】
これにより、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合、これら2本のマルチコアファイバMFのコアa1~anの結合効率を更に向上させることができる。
【0036】
また、本実施形態に係るマルチコアファイバMFでは、第1端面σ1において、上述した仮想軸L1がコアa1~anの何れとも交わらない。
【0037】
このため、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合、コア番号の異なるコア同士が接続される。図1に示した例では、一方のマルチコアファイバMFのコアa1と他方のマルチコアファイバMFのコアa2とが接続され、一方のマルチコアファイバMFのコアa3と他方のマルチコアファイバMFのコアa4とが接続される。
【0038】
また、本実施形態に係るマルチコアファイバMFでは、第2端面σ2において、コアa1~anは、傾斜方向v2と直交する仮想軸L2に対して線対称状(実質的に線対称)に配置されている。ここで、コアa1~anが仮想軸L2に対して線対称状に配置されているとは、仮想軸L2に対して第2端面σ2を反転させた場合、コアa1~anの各々がコアa1~anの何れかと少なくとも部分的に重なり合うことを指す。なお、本段落冒頭の「第2端面σ2において」という記載から明らかなように、仮想軸L2は、第2端面σ2内の直線である。なお、本実施形態においては、仮想軸L2が第2端面σ2の中心(クラッドの中心)を通っている。ただし、仮想軸L2は、傾斜方向v2と直交していればよく、第2端面σ2の中心を通ることを要さない。
【0039】
これにより、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合、これら2本のマルチコアファイバMFのコアa1~anを光学的に結合させることが可能になる。
【0040】
なお、第2端面σ2において、コアa1~anは、傾斜方向v2と直交する仮想軸L2に対して線対称(完全に線対称)に配置されていることが更に好ましい。ここで、コアa1~anが仮想軸L2に対して線対称に配置されているとは、仮想軸L2に対して第2端面σ2を反転させた場合、コアa1~anの各々がコアa1~anの何れかと互いに過不足なく重なり合うことを指す。また、第2端面σ2において、コアa1~anのうち仮想軸L1に対して線対称のペアとなるコアは、仮想軸L2からの距離が等しくなる。
【0041】
これにより、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合、これら2本のマルチコアファイバMFのコアa1~anの結合効率を更に向上させることができる。
【0042】
また、本実施形態に係るマルチコアファイバMFでは、第2端面σ2において、上述した仮想軸L2がコアa1~anの何れとも交わらない。
【0043】
このため、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合、コア番号の異なるコア同士が接続される。図1に示した例では、一方のマルチコアファイバMFのコアa1と他方のマルチコアファイバMFのコアa2とが接続され、一方のマルチコアファイバMFのコアa3と他方のマルチコアファイバMFのコアa4とが接続される。
【0044】
なお、図1に示すマルチコアファイバMFでは、第1端面σ1において、マーカcに最も近いコアa1とマーカcに2番目に近いコアa2とが仮想軸L1を挟むように配置されている。このため、マーカcが仮想軸L1の近傍に配置されることになる。これにより、顕微鏡などを用いてマルチコアファイバMFの第1端面σ1を正面から観察する場合、コアa1~anと共にマーカcを観察することが容易になる。何故なら、コアa1~anのデフォーカスを均等に抑えるべく、対物レンズの焦点を仮想軸L1上に設定した場合、マーカcのデフォーカスを小さく抑えることができるからである。後述する図3及び図5の各々に示すマルチコアファイバMFついても、同様のことが言える。
【0045】
同様に、図1に示すマルチコアファイバMFでは、第2端面σ2において、マーカcに最も近いコアa1とマーカcに2番目に近いコアa2とが仮想軸L2を挟むように配置されている。このため、マーカcが仮想軸L2の近傍に配置されることになる。これにより、マルチコアファイバMFの第2端面σ2を顕微鏡などを用いて正面から観察する場合、コアa1~anと共にマーカcを観察することが容易になる。何故なら、コアa1~anのデフォーカスを均等に抑えるべく、対物レンズの焦点を仮想軸L2上に設定した場合、マーカcのデフォーカスを小さく抑えることができるからである。
【0046】
(マルチコアファイバの変形例)
第1の実施形態に係るマルチコアファイバMFの第1の変形例について、図2を参照して説明する。図2において、(a)は、第1の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。(b)は、第2の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。(c)は、第3の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。
【0047】
図2の(a)に示すように、第1の変形例に係るマルチコアファイバMFでは、図1に示すマルチコアファイバMFと同じく、第1端面σ1において、仮想軸L1がコアa1~anの何れとも交わらない。ただし、図1に示すマルチコアファイバMFでは、第1端面σ1において、コアa1とコアa2とが仮想軸L1を挟んで隣接しているのに対して、第1の変形例に係るマルチコアファイバMFでは、第1端面σ1において、コアa1とコアa4とが仮想軸L1を挟んで隣接している。第2端面σ2についても、同様のことが言える。
【0048】
このため、第1の変形例に係る2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合、コアa1~anの全部について、コア番号の異なるコア同士が接続される。図2の(a)に示した例では、一方のマルチコアファイバMFのコアa1と他方のマルチコアファイバMFのコアa4とが接続され、一方のマルチコアファイバMFのコアa2と他方のマルチコアファイバMFのコアa3とが接続される。第2端面σ2についても、同様のことが言える。
【0049】
図2の(b)に示すように、第2の変形例に係るマルチコアファイバMFでは、図1に示すマルチコアファイバMFと異なり、仮想軸L1が第1端面σ1において、コアa2及びコアa4と交わる。第2端面σ2についても、同様のことが言える。
【0050】
このため、第2の変形例に係る2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合、コアa1~anの一部ついて、コア番号の異なるコア同士が接続される。図2の(b)に示した例では、一方のマルチコアファイバMFのコアa1と他方のマルチコアファイバMFのコアa3とが接続される。なお、一方のマルチコアファイバMFのコアa2は、他方のマルチコアファイバMFのコアa2と接続され、一方のマルチコアファイバMFのコアa4は、他方のマルチコアファイバMFのコアa4と接続される。第2端面σ2についても、同様のことが言える。
【0051】
なお、図2の(b)に示すマルチコアファイバMFでは、第1端面σ1において、マーカcに二番目に近いコアa2が仮想軸L1上に配置されている。このため、マーカcが仮想軸L1の近傍に配置されることになる。これにより、顕微鏡などを用いてマルチコアファイバMFの第1端面σ1を正面から観察する場合、コアa1~anと共にマーカcを観察することが容易になる。何故なら、コアa1~anのデフォーカスを均等に抑えるべく、対物レンズの焦点を仮想軸L1上に設定した場合、マーカcのデフォーカスを小さく抑えることができるからである。後述する図4の(b)及び図6の(b)の各々に示すマルチコアファイバMFついても、同様のことが言える。
【0052】
図2の(c)に示すように、第3の変形例に係るマルチコアファイバMFでは、図1に示すマルチコアファイバMFと異なり、仮想軸L1が第1端面σ1において、コアa1及びコアa3と交わる。第2端面σ2についても、同様のことが言える。
【0053】
このため、第2の変形例に係る2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合、コアa1~anの一部ついて、コア番号の異なるコア同士が接続される。図2の(c)に示した例では、一方のマルチコアファイバMFのコアa2と他方のマルチコアファイバMFのコアa4とが接続される。なお、一方のマルチコアファイバMFのコアa1は、他方のマルチコアファイバMFのコアa1と接続され、一方のマルチコアファイバMFのコアa3は、他方のマルチコアファイバMFのコアa3と接続される。第2端面σ2についても、同様のことが言える。
【0054】
なお、図2の(c)に示すマルチコアファイバMFでは、第1端面σ1において、マーカcに最も近いコアa1が仮想軸L1上に配置されている。このため、マーカcが仮想軸L1の近傍に配置されることになる。これにより、顕微鏡などを用いてマルチコアファイバMFの第1端面σ1を正面から観察する場合、コアa1~anと共にマーカcを観察することが容易になる。何故なら、コアa1~anのデフォーカスを均等に抑えるべく、対物レンズの焦点を仮想軸L1上に設定した場合、マーカcのデフォーカスを小さく抑えることができるからである。後述する図4の(c)及び図6の(c)の各々に示すマルチコアファイバMFついても、同様のことが言える。
【0055】
同様に、図2の(c)に示すマルチコアファイバMFでは、第2端面σ2において、マーカcに最も近いコアa1が仮想軸L2上に配置されている。このため、マーカcが仮想軸L2の近傍に配置されることになる。これにより、顕微鏡などを用いてマルチコアファイバMFの第2端面σ2を正面から観察する場合、コアa1~anと共にマーカcを観察することが容易になる。何故なら、コアa1~anのデフォーカスを均等に抑えるべく、対物レンズの焦点を仮想軸L2上に設定した場合、マーカcのデフォーカスを小さく抑えることができるからである。
【0056】
なお、図1図2の(b)、及び、図2の(c)に示すマルチコアファイバMFに共通の特徴として、「第1端面σ1において、マーカcの中心が、仮想軸L1と、コアa1~anのうち仮想軸L1から最も遠いコアの中心を通り仮想軸L1に平行な直線との間の領域に含まれる」という特徴を有する。このため、図2の(a)に示すマルチコアファイバMFと比べて、顕微鏡などを用いてマルチコアファイバMFの第1端面σ1を正面から観察する場合、コアa1~anと共にマーカcを観察することが容易になる。また、図1図2の(b)、及び、図2の(c)に示すマルチコアファイバMFの第2端面σ2についても、同様のことが言える。更に、後述する図3図4の(b)、図4の(c)、図5図6の(b)、図6の(c)、図7図8の(b)、及び図8の(c)の各々等に示すマルチコアファイバMFの第1端面σ1ついても、同様のことが言える。また、後述する図3図4の(b)、図4の(c)、図6の(a)、図6の(b)、図6の(c)、図8の(a)、図8の(b)、及び図8の(c)の各々に示すマルチコアファイバMFの第2端面σ2についても、同様のことが言える。
【0057】
また、図1に示すマルチコアファイバMFの特徴として、「第1端面σ1において、マーカcの中心が、仮想軸L1と、コアa1~anのうち仮想軸L1に最も近いコアの中心を通り仮想軸L1に平行な直線との間の領域に含まれる」という特徴を有する。このため、マーカcの中心が仮想軸L1に一層近接して配置されるので、図2の(a)、図2の(b)、及び、図2の(c)に示すマルチコアファイバMFと比べて、顕微鏡などを用いてマルチコアファイバMFの第1端面σ1を正面から観察する場合、コアa1~anと共にマーカcを観察することが一層容易になる。また、図1に示すマルチコアファイバMFの第2端面σ2についても、同様のことが言える。更に、後述する図3図5図7の各々に示すマルチコアファイバMFの第1端面σ1についても、同様のことが言える。また、後述する図3図6の(a)、図8の(a)の各々に示すマルチコアファイバMFの第2端面σ2についても、同様のことが言える。
【0058】
〔第2の実施形態〕
(マルチコアファイバの構成)
本発明の第2の実施形態に係るマルチコアファイバMFの構成について、図3を参照して説明する。図3において、(a)は、マルチコアファイバMFの側面図である。また、(b)は、マルチコアファイバMFの一方の端面(以下、「第1端面」と記載する)σ1を視線E1方向から見た正面図である。また、(c)は、マルチコアファイバMFの他方の端面(以下、「第2端面」と記載する)σ2を視線E2方向から見た正面図である。また、(d)は、第1端面σ1と第2端面σ2とを突き合せた状態のマルチコアファイバMFの斜視図である。
【0059】
第1の実施形態に係るマルチコアファイバMFにおいて、第1端面σ1の傾斜方向v1及び第2端面σ2の傾斜方向v2は、光軸L0に直交する平面への射影が反対方向になるように決められている。これに対して、第2の実施形態に係るマルチコアファイバMFにおいて、第1端面σ1の傾斜方向v1及び第2端面σ2の傾斜方向v2は、光軸L0に直交する平面への射影が同一方向になるように決められている。これにより、第2の実施形態に係るマルチコアファイバMFは、上記の条件1に加えて、下記の条件3を満たす。
【0060】
条件3:第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化するように第1端面σ1と第2端面σ2とを面接触させた場合、少なくとも部分的に重なり合うコアのコア番号が相違する。
【0061】
図3に示した例において、少なくとも部分的に重なり合うコアのペアは、(1)第1端面σ1におけるコアa1と第2端面σ2におけるコアa3とのペア、(2)第1端面σ1におけるコアa2と第2端面σ2におけるコアa4とのペア、(3)第1端面σ1におけるコアa3と第2端面σ2におけるコアa1とのペア、(4)第1端面σ1におけるコアa4と第2端面σ2におけるコアa2とのペアである。これら4つのペアの何れかについても、ペアを構成する2つのコアのコア番号が相違する。
【0062】
これにより、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合に、コア番号が相違するコア同士を光学的に結合させることが可能になる。
【0063】
(マルチコアファイバの変形例)
第2の実施形態に係るマルチコアファイバMFの第1の変形例について、図4を参照して説明する。図4において、(a)は、第1の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。(b)は、第2の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。(c)は、第3の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。
【0064】
図1に示すマルチコアファイバMFに対して、図2に示す3つの変形例を構成することが可能であるのと同様、図3に示すマルチコアファイバMFに対して、図4に示す3つの変形を構成することが可能である。図4に示す各変形例に係るマルチコアファイバMFにより得られる効果は、図2に示す各変形例に係るマルチコアファイバMFにより得られる効果と同様である。
【0065】
〔第3の実施形態〕
(マルチコアファイバの構成)
本発明の第3の実施形態に係るマルチコアファイバMFの構成について、図5を参照して説明する。図5において、(a)は、マルチコアファイバMFの側面図である。また、(b)は、マルチコアファイバMFの一方の端面(以下、「第1端面」と記載する)σ1を視線E1方向から見た正面図である。また、(c)は、マルチコアファイバMFの他方の端面(以下、「第2端面」と記載する)σ2を視線E2方向から見た正面図である。また、(d)は、第1端面σ1と第2端面σ2とを突き合せた状態のマルチコアファイバMFの斜視図である。
【0066】
第1の実施形態に係るマルチコアファイバMFにおいて、第1端面σ1の傾斜方向v1及び第2端面σ2の傾斜方向v2は、光軸L0に直交する平面への射影が反対方向になるように決められている。これに対して、第3の実施形態に係るマルチコアファイバMFにおいて、第1端面σ1の傾斜方向v1及び第2端面σ2の傾斜方向v2は、光軸L0に直交する平面への射影が直交するように決められている。これにより、第3の実施形態に係るマルチコアファイバMFは、上記の条件1に加えて、下記の条件3を満たす。
【0067】
条件3:第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化するように第1端面σ1と第2端面σ2とを面接触させた場合、少なくとも部分的に重なり合うコアのコア番号が相違する。
【0068】
図5に示した例において、少なくとも部分的に重なり合うコアのペアは、(1)第1端面σ1におけるコアa1と第2端面σ2におけるコアa2とのペア、(2)第1端面σ1におけるコアa2と第2端面σ2におけるコアa3とのペア、(3)第1端面σ1におけるコアa3と第2端面σ2におけるコアa4とのペア、(4)第1端面σ1におけるコアa4と第2端面σ2におけるコアa1とのペアである。これら4つのペアの何れかについても、ペアを構成する2つのコアのコア番号が相違する。
【0069】
これにより、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合に、コア番号が相違するコア同士を光学的に結合させることが可能になる。
【0070】
(マルチコアファイバの変形例)
第3の実施形態に係るマルチコアファイバMFの3つの変形例について、図6を参照して説明する。図6において、(a)は、第1の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。(b)は、第2の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。(c)は、第3の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。
【0071】
図1に示すマルチコアファイバMFに対して、図2に示す3つの変形例を構成することが可能であるのと同様、図5に示すマルチコアファイバMFに対して、図6に示す3つの変形を構成することが可能である。図6に示す各変形例に係るマルチコアファイバMFにより得られる効果は、図2に示す各変形例に係るマルチコアファイバMFにより得られる効果と同様である。
【0072】
〔第4の実施形態〕
(マルチコアファイバの構成)
本発明の第4の実施形態に係るマルチコアファイバMFの構成について、図7を参照して説明する。図7において、(a)は、マルチコアファイバMFの側面図である。また、(b)は、マルチコアファイバMFの一方の端面(以下、「第1端面」と記載する)σ1を視線E1方向から見た正面図である。また、(c)は、マルチコアファイバMFの他方の端面(以下、「第2端面」と記載する)σ2を視線E2方向から見た正面図である。また、(d)は、第1端面σ1と第2端面σ2とを突き合せた状態のマルチコアファイバMFの斜視図である。
【0073】
第1の実施形態に係るマルチコアファイバMFにおいて、第1端面σ1の傾斜方向v1及び第2端面σ2の傾斜方向v2は、光軸L0に直交する平面への射影が反対方向になるように決められている。これに対して、第4の実施形態に係るマルチコアファイバMFにおいて、第1端面σ1の傾斜方向v1及び第2端面σ2の傾斜方向v2は、光軸L0に直交する平面への射影が直交するように決められている。これにより、第4の実施形態に係るマルチコアファイバMFは、上記の条件1に加えて、下記の条件3を満たす。
【0074】
条件3:第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化するように第1端面σ1と第2端面σ2とを面接触させた場合、少なくとも部分的に重なり合うコアのコア番号が相違する。
【0075】
図7に示した例において、少なくとも部分的に重なり合うコアのペアは、(1)第1端面σ1におけるコアa1と第2端面σ2におけるコアa4とのペア、(2)第1端面σ1におけるコアa2と第2端面σ2におけるコアa1とのペア、(3)第1端面σ1におけるコアa3と第2端面σ2におけるコアa2とのペア、(4)第1端面σ1におけるコアa4と第2端面σ2におけるコアa3とのペアである。これら4つのペアの何れかについても、ペアを構成する2つのコアのコア番号が相違する。
【0076】
これにより、2本のマルチコアファイバMFについて、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを、これら2本のマルチコアファイバMFができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合に、コア番号が相違するコア同士を光学的に結合させることが可能になる。
【0077】
(マルチコアファイバの変形例)
第4の実施形態に係るマルチコアファイバMFの3つの変形例について、図8を参照して説明する。図8において、(a)は、第1の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。(b)は、第2の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。(c)は、第3の変形例に係るマルチコアファイバMFの第1端面σ1及び第2端面σ2の正面図である。
【0078】
図1に示すマルチコアファイバMFに対して、図2に示す3つの変形例を構成することが可能であるのと同様、図7に示すマルチコアファイバMFに対して、図8に示す3つの変形を構成することが可能である。図8に示す各変形例に係るマルチコアファイバMFにより得られる効果は、図2に示す各変形例に係るマルチコアファイバMFにより得られる効果と同様である。
【0079】
〔付記事項〕
上述した各実施形態においては、マルチコアファイバMFとして、接続点を含まないマルチコアファイバ、すなわち、第1端面σ1から第2端面σ2までマーカcが連続しているマルチコアファイバを考えたが、本発明は、これに限定されない。すなわち、少なくとも1つの接続点を含むマルチコアファイバ、すなわち、第1端面σ1から第2端面σ2までマーカcが連続していないマルチコアファイバについても、本発明の範疇に含まれる。例えば、2本のマルチコアファイバMFを用意し、一方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1と他方のマルチコアファイバMFの第1端面σ1とを接続する。そうすると、両方の端面が第2端面σ2となるマルチコアファイバを得ることができる。この際、それぞれのマルチコアファイバMFの第1端面σ1は、傾斜していてもよいし、傾斜していなくてもよい。或いは、2本のマルチコアファイバMFを用意し、一方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2と他方のマルチコアファイバMFの第2端面σ2とを接続する。そうすると、両方の端面が第1端面σ1となるマルチコアファイバを得ることができる。この際、それぞれのマルチコアファイバMFの第2端面σ2は、傾斜していてもよいし、傾斜していなくてもよい。このようにして得られたマルチコアファイバについても、上述した条件1を満たせば、本発明の範疇に含まれる。このようなマルチコアファイバにおいては、第1端面σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化するように第1端面σ1と第2端面σ2とを面接触させた場合、少なくとも部分的に重なり合うコアの組み合わせのうち、一部の組み合わせについてコア番号が一致し、残りの組み合わせについてコア番号が相違する形態があり得る。
【0080】
〔第5の実施形態〕
(光デバイスの構成)
本発明の第5の実施形態に係る光デバイスOD1の構成について、図9を参照して説明する。図9において、(a)は、光デバイスOD1の側面図である。また、(b)は、光デバイスOD1の一方の端面を視線E1方向から見た正面図である。また、(c)は、光デバイスOD1の他方の端面を視線E2方向から見た正面図である。
【0081】
光デバイスOD1は、マルチコアファイバMFと、マルチコアファイバMFの両端に設けられた単芯コネクタC1,C2と、を備えている。
【0082】
マルチコアファイバMFは、図1図8に示したマルチコアファイバMFの何れであってもよい。図9においては、マルチコアファイバMFとして、図1に示すマルチコアファイバMFを例示している。
【0083】
第1単芯コネクタC1は、マルチコアファイバMFの一方の端部に設けられている。第1単芯コネクタC1の端面は、マルチコアファイバMFの第1端面σ1と面一になるように傾斜している。また、第1単芯コネクタC1の4つの側面のうち、第1端面σ1の傾斜方向v1の先にある側面には、キーK1が設けられている。キーK1は、例えば、第1単芯コネクタC1の側面から突出する直方体状の凸部である。
【0084】
第2単芯コネクタC2は、マルチコアファイバMFの他方の端部に設けられている。第2単芯コネクタC2の端面は、マルチコアファイバMFの第2端面σ2と面一になるように傾斜している。また、第2単芯コネクタC2の4つの側面のうち、第2端面σ2の傾斜方向v2の先にある側面には、キーK2が設けられている。キーK2は、例えば、第2単芯コネクタC2の側面から突出する直方体状の凸部である。
【0085】
これにより、2本の光デバイスOD1について、一方の光デバイスOD1の第1単芯コネクタC1と他方の光デバイスOD1の第2単芯コネクタC2とを、キーK1とキーK2との位置が反対になるように接続した場合に、これら2本の光デバイスOD1に含まれるマルチコアファイバMFのコアa1~anを光学的に結合させることが可能になる。
【0086】
なお、ここでは、マルチコアファイバMFの両端に単芯コネクタを設ける構成について説明したが、本発明は、これに限定されない。すなわち、マルチコアファイバMFの一端に単芯コネクタを設ける構成についても、本発明の範疇に含まれる。すなわち、図9に示す光デバイスOD1から第1単芯コネクタC1又は第2単芯コネクタC2の何れか一方を省略した構成についても、本発明の範疇に含まれる。この場合、マルチコアファイバMFの単芯コネクタが設けられない方の端面については、傾斜していてもよいし、傾斜していなくてもよい。また、マルチコアファイバMFは、図14の(a)に示すように、FI/FO(Fan-In/Fan-Out)デバイスFD1を構成するマルチコアファイバ103であってもよい。ここで、FI/FOデバイスFD1は、光路変換機能を有する光路変換部101、光路変換部の一方の側に設けられたマルチコアファイバ103、及び、光路変換部の他方の側に設けられた複数のシングルコアファイバ102a~102dを備えている。シングルコアファイバ102a~102dの本数は、マルチコアファイバ103のコア数に応じた数であり、例えば、マルチコアファイバのコア数と同数である。また、マルチコアファイバMFの単芯コネクタが設けられていない方の端面は、図14の(b)に示すように、FI/FOデバイスFD2を構成するマルチコアファイバ103(ピッグテールファイバと呼ばれることもある)と接続されていてもよい。いずれの場合であっても、マルチコアファイバMFの端面及び光路変換部101の端面に起因した端面反射を抑制でき得、光路変換部におけるポート番号の管理が容易になり得る。
【0087】
〔第6の実施形態〕
(光デバイスの構成)
本発明の第6の実施形態に係る光デバイスOD2の構成について、図10を参照して説明する。図10において、(a)は、光デバイスOD2の側面図である。また、(b)は、光デバイスOD2の一方の端面を視線E1方向から見た正面図である。また、(c)は、光デバイスOD2の他方の端面を視線E2方向から見た正面図である。
【0088】
光デバイスOD2は、複数のマルチコアファイバMFからなるマルチコアファイバ束MFBと、マルチコアファイバ束MFBの両端に設けられた多芯コネクタC3,C4と、を備えている。
【0089】
図10においては、マルチコアファイバMFBを構成するマルチコアファイバMFとして、図1に示すマルチコアファイバMFを示している。ただし、マルチコアファイバ束MFBを構成するマルチコアファイバMFは、図1図8に示したマルチコアファイバMFの何れであってもよい。例えば、図2の(b)に示すマルチコアファイバMFであってもよいし、図2の(c)に示すマルチコアファイバMFであってもよい。
【0090】
第1多芯コネクタC3は、マルチコアファイバ束MFBの一方の端部に設けられている。マルチコアファイバ束MFBを構成する各マルチコアファイバMFは、第1多芯コネクタC3側の端面(図示した例では第1端面σ1)の傾斜方向(図示した例では傾斜方向v1)が特定の方向に揃うように、且つ、これらの端面が面一になるように第1多芯コネクタC3に固定されている。また、第1多芯コネクタC3の4つの側面のうち、マルチコアファイバ束MFBを構成する各マルチコアファイバMFの第1多芯コネクタC3側の端面(図示した例では第1端面σ1)の傾斜方向(図示した例では傾斜方向v1)の先にある側面には、キーK3が設けられている。キーK3は、例えば、第1多芯コネクタC3の側面から突出する直方体状の凸部である。
【0091】
第2多芯コネクタC4は、マルチコアファイバ束MFBの他方の端部に設けられている。マルチコアファイバ束MFBを構成する各マルチコアファイバMFは、第2多芯コネクタC4側の端面(図示した例では第2端面σ2)の傾斜方向(図示した例では傾斜方向v2)が特定の方向に揃うように、且つ、これらの端面が面一になるように第2多芯コネクタC4に固定されている。また、第2多芯コネクタC4の4つの側面のうち、マルチコアファイバ束MFBを構成する各マルチコアファイバMFの第2多芯コネクタC4側の端面(図示した例では第2端面σ2)の傾斜方向(図示した例では傾斜方向v2)の先にある側面には、キーK4が設けられている。キーK4は、例えば、第2多芯コネクタC4の側面から突出する直方体状の凸部である。
【0092】
これにより、2本の光デバイスOD2について、一方の光デバイスOD2の第1多芯コネクタC3と他方の光デバイスOD2の第2多芯コネクタC4とを、キーK3とキーK4との位置が反対になるように接続した場合に、これら2本の光デバイスOD2に含まれる各マルチコアファイバMFのコアa1~anを光学的に結合させることが可能になる。
【0093】
なお、第1多芯コネクタC3の代わりに、各マルチコアファイバMFの一方の端部に単芯コネクタを設け、これらの単芯コネクタを一体化する構成を採用してもよい。同様に、第2多芯コネクタC4の代わりに、各マルチコアファイバMFの他方の端部に単芯コネクタを設け、これらの単芯コネクタを一体化する構成を採用してもよい。
【0094】
また、ここでは、マルチコアファイバ束MFBの両端に多芯コネクタを設ける構成について説明したが、本発明は、これに限定されない。すなわち、マルチコアファイバ束MFBの一端に多芯コネクタを設ける構成についても、本発明の範疇に含まれる。すなわち、図10に示す光デバイスOD2から第1多芯コネクタC3又は第2多芯コネクタC4の何れか一方を省略した構成についても、本発明の範疇に含まれる。この場合、各マルチコアファイバMFの多芯コネクタが設けられない方の端面については、傾斜していてもよいし、傾斜していなくてもよい。また、各マルチコアファイバMFは、図14の(a)に示すように、FI/FO(Fan-In/Fan-Out)デバイスFD1を構成するマルチコアファイバ103であってもよい。また、各マルチコアファイバMFの多芯コネクタが設けられていない方の端面は、図14の(b)に示すように、FI/FO(Fan-In/Fan-Out)デバイスFD2を構成するマルチコアファイバ103(ピッグテールファイバと呼ばれることもある)と接続されていてもよい。
【0095】
なお、第1多芯コネクタC3において、マルチコアファイバ束MFBを構成するマルチコアファイバMFの並び方向は、任意である。ただし、マルチコアファイバ束MFBの並び方向は、図10の(b)に示すように、第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向(すなわち、マルチコアファイバMFの端面σ1の傾斜方向v1)と垂直な方向であることが好ましい。特に、マルチコアファイバ束MFBが一列に配列している場合は、第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向と垂直な方向であることがより好ましい。或いは、第1多芯コネクタC3の傾斜方向と平行な方向であることが好ましい。2つの第1多芯コネクタC3を接続する際に、或いは、第1多芯コネクタC3を第2多芯コネクタC4に接続する際に、これらのコネクタを端面の傾斜方向が整合するように篏合することによって、マルチコアファイバMFの回転調心を行うことができるからである。第2多芯コネクタC4においても、同様のことが言える。
【0096】
(光デバイスの変形例)
光デバイスOD2の変形例について、図11を参照して説明する。図11において、(a)は、第1の変形例に係る光デバイスOD2の正面図である。図11において、(b)は、第2の変形例に係る光デバイスOD2の正面図である。図11において、(c)は、第3の変形例に係る光デバイスOD2の正面図である。
【0097】
第1の変形例に係る光デバイスOD2においては、図11の(a)に示すように、マルチコアファイバ束MFBに、第1多芯コネクタC3側の端面を並進及び反転した場合にコア番号が一致するコア同士が少なくとも部分的に重なり合う少なくとも2つのマルチコアファイバMFが含まれている。図11の(a)においては、一番左のマルチコアファイバMFと左から二番目のマルチコアファイバMFとがこの関係を満たすことを図示している。これにより、第1多芯コネクタC3同士を接続する場合、上記少なくとも2つのマルチコアファイバMFにおいて、同じコア番号の入れ替えを生じさせることができる。図11の(a)に図示した例においては、一番左のマルチコアファイバMFと左から二番目のマルチコアファイバMFにおいて、コアa1とコアa2とが接続され(コア番号1とコア番号2との入れ替えが生じ)、コアa3とコアa4とが接続される(コア番号3とコア番号4との入れ替えが生じる)。また、これにより、ネットワーク構築時の2つのマルチコアファイバMF同士の接続の際におけるマルチコアファイバのコア番号の管理が容易になり得る。
【0098】
なお、上述した反転としては、各マルチコアファイバMFの傾斜方向に平行な軸に対する反転と、各マルチコアファイバMFの傾斜方向に垂直な軸に対する反転とが考えられる。何れの場合であっても、上記の効果を奏する。また、上述した平行移動としては、第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向に平行な方向への平行移動と、第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向に垂直な方向への平行移動とが考えられる。前者の場合、上述した少なくとも2つのマルチコアファイバMFは、第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向と平行に並ぶ。一方、後者の場合、上述した少なくとも2つのマルチコアファイバMFは、第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向と垂直に並ぶ。何れの場合であっても、上記の効果を奏する。また、後者の場合は特に、第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向に垂直な仮想軸から上述した少なくとも2つのマルチコアファイバMFのマーカcの中心までの距離は等しくなる。その結果、顕微鏡などを用いて多芯コネクタC3の端面を正面から観察する場合、フォーカスをこの仮想軸上に合わせることで、上述した少なくとも2つのマルチコアファイバMFのマーカcを同時に観察することが容易になる。
【0099】
なお、マルチコアファイバ束MFBを構成する全てのマルチコアファイバMFが、上述した並進・反転の関係を満たすことが好ましい。これにより、マルチコアファイバ束MFBを構成する全てのマルチコアファイバMFにおいて、同じコア番号の入れ替えを生じさせることが可能になる。特に、上述した平行移動が第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向に垂直な方向への平行移動とである場合には、マルチコアファイバ束MFBを構成する全てのマルチコアファイバMFのマーカcを同時に観察することが容易になる。
【0100】
第2の変形例に係る光デバイスOD2においては、図11の(b)に示すように、マルチコアファイバ束MFBに、第1多芯コネクタC3側の端面を並進及び回転した場合にコア番号が一致するコア同士が少なくとも部分的に重なり合う少なくとも2つのマルチコアファイバMFが含まれている。図11の(b)においては、一番左のマルチコアファイバMFと左から二番目のマルチコアファイバMFとがこの関係を満たすことを図示している。これにより、第1多芯コネクタC3同士を接続する場合、上記少なくとも2つのマルチコアファイバMFにおいて、異なるコア番号の入れ替えを生じさせることができる。図11の(b)に図示した例においては、一番左のマルチコアファイバMFにおいては、コアa1とコアa2とが接続され(コア番号1とコア番号2との入れ替えが生じ)、コアa3とコアa4とが接続される(コア番号3とコア番号4との入れ替えが生じる)。一方、左から二番目のマルチコアファイバMFにおいては、コアa1とコアa4とが接続され(コア番号1とコア番号4との入れ替えが生じ)、コアa2とコアa3とが接続される(コア番号2とコア番号3との入れ替えが生じる)。これにより、光デバイスOD2を用いてネットワークを構築する際の配線自由度を向上させることができる。
【0101】
なお、上述した回転としては、マルチコアファイバMFのコアa1~anの配置がn回対称性を有している場合、m×360°/n(mは1以上n-1以下の自然数)の回転が考えられる。例えば、マルチコアファイバMFのコアa1~a4の配置が4回対称性を有している場合、90°の回転、180°の回転、及び270°の回転が考えられる。
【0102】
第3の変形例に係る光デバイスOD2においては、図11の(c)に示すように、マルチコアファイバファイバ束MFBが第1マルチコアファイバ群MFB1と第2マルチコアファイバ群MFB2とにより構成されている。第1マルチコアファイバ群MFB1は、第1多芯コネクタC3側の端面が、軸Lの一方の側において、軸Lに沿って並んだ複数の(図示した例では4つの)マルチコアファイバMFの集合である。第2マルチコアファイバ群MFB2は、第1多芯コネクタC3側の端面が、軸Lの他方の側において、軸Lに沿って並んだ複数の(図示した例では4つの)マルチコアファイバMFの集合である。ここで、軸Lは、各マルチコアファイバMFの第1多芯コネクタC3側の端面の傾斜方向と直交する軸である。
【0103】
そして、第1マルチコアファイバ群MFB1を構成する各マルチコアファイバMF、及び、第2マルチコアファイバ群MFB2を構成する各マルチコアファイバMFは、それぞれ、マーカcから上記の軸Lまでの距離がコアa1~anから上記の軸Lまでの距離よりも短くなるように回転調心されている。このため、各マルチコアファイバMFにおいて、マーカcが上記の軸Lの近傍に配置されることになる。顕微鏡などを用いて、第1多芯コネクタC3側の端面を正面から観察する場合、対物レンズの焦点は、上記の軸L上に設定される。この際、マーカcが上記の軸Lの近傍に配置されていることにより、マーカcの観察が容易になる。
【0104】
なお、第1多芯コネクタC3において、マルチコアファイバ束MFBを構成する複数のマルチコアファイバMFの配列は、任意である。ただし、第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向と平行な方向を行方向、第1多芯コネクタC3の端面の傾斜方向と垂直な方向を列方向として、マルチコアファイバMFを行列状に配列する場合、行の数は列の数よりも少ない方が好ましい。何故なら、顕微鏡などを用いて第1多芯コネクタC3の端面を正面から観察する場合、各マルチコアファイバMFのマーカcを観察することがより容易になるからである。
【0105】
〔第7の実施形態〕
本発明の第7の実施形態に係るマルチコアファイバ集合体MFSについて、図12を参照して説明する。図12において、(a)は、マルチコアファイバ集合体MFSの側面図であり、(b)は、マルチコアファイバ集合体MFSの斜視図である。
【0106】
マルチコアファイバ集合体MFSは、第1マルチコアファイバMF1と、第2マルチコアファイバMF2と、を含んでいる。第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とは、接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とを接続する場合には、後述する第1端面Σ1と後述する第2端面Σ2とが接続(例えばコネクタ接続、或いは融着接続)される。
【0107】
第1マルチコアファイバMF1は、図1に示すマルチコアファイバMFと同様に構成されている。ただし、第1マルチコアファイバMF1においては、第1端面σ1が傾斜していることは必須であるものの、第2端面σ2が傾斜していることは必須でない。以下、第1マルチコアファイバMF1の傾斜していることが必須である方の端面、すなわち、図1に示すマルチコアファイバMFの第1端面σ1に相当する端面を、第1端面Σ1と呼ぶ。
【0108】
第2マルチコアファイバMF2は、図1に示すマルチコアファイバMFと同様に構成されている。ただし、第2マルチコアファイバMF2においては、第2端面σ2が傾斜していることは必須であるものの、第1端面σ1が傾斜していることは必須でない。以下、第2マルチコアファイバMF2の傾斜していることが必須である方の端面、すなわち、図1に示すマルチコアファイバMFの第2端面σ2に相当する端面を、第2端面Σ2と呼ぶ。
【0109】
第1端面Σ1の傾斜方向v1及び第2端面Σ2の傾斜方向v2は、下記の条件1を満たすように決められている。
【0110】
条件1:第1端面Σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面Σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化するように第1端面Σ1と第2端面Σ2とを面接触させた場合、第1端面Σ1におけるコアa1~anの各々が第2端面Σ2におけるコアa1~anの何れかと少なくとも部分的に重なり合う。
【0111】
これにより、第1マルチコアファイバMF1の第1端面Σ1と第2マルチコアファイバMF2の第2端面Σ2とを、第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合に、第1マルチコアファイバMF1のコアa1~anと第2マルチコアファイバMF2のコアa1~anとを、光学的に結合させることが可能になる。ここで、「第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とができるだけ一直線上に配置されるように」第1端面Σ1と第2端面Σ2とを接続するとは、「第1マルチコアファイバMF1のコアa1~anの延在方向と第2マルチコアファイバMF2のコアa1~anのコアの延在方向との成す角が最小になるように」第1端面Σ1と第2端面Σ2とを接続することを指す。
【0112】
なお、第1端面Σ1の傾斜角θ1と第2端面Σ2の傾斜角θ2とは、一致していてもよいし、一致していなくてもよい。ただし、第1端面Σ1の傾斜角θ1と第2端面Σ2の傾斜角θ2とは、同等である(実質的に一致している)ことが好ましく、一致している(完全に一致している)ことが更に好ましい。ここで、第1端面Σ1の傾斜角θ1と第2端面Σ2の傾斜角θ2とは、同等である(実質的に一致している)とは、例えば、差|θ1-θ2|が、例えば、2°以下であること、或いは、0.4°以下であることを指す。
【0113】
第1端面Σ1の傾斜角θ1と第2端面Σ2の傾斜角θ2とが一致している場合、第1端面Σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面Σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角の最小値は0°である。すなわち、第1端面Σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面Σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化することは、第1端面Σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面Σ2におけるコアa1~anの延在方向とを一致させることと等価である。したがって、上記の条件1は、下記の条件1’と等価である。
【0114】
条件1’:第1端面Σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面Σ2におけるコアa1~anの延在方向とが一致するように第1端面Σ1と第2端面Σ2とを面接触させた場合、第1端面Σ1におけるコアa1~anの各々が第2端面Σ2におけるコアa1~anの何れかと少なくとも部分的に重なり合う。
【0115】
これにより、第1マルチコアファイバMF1の第1端面Σ1と第2マルチコアファイバMF2の第2端面Σ2とを、第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とが一直線上に配置されるように接続した場合に、第1マルチコアファイバMF1のコアa1~anと第2マルチコアファイバMF2のコアa1~anとを、光学的に結合させることが可能になる。ここで、「第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とが一直線上に配置されるように」第1端面Σ1と第2端面Σ2とを接続するとは、「第1マルチコアファイバMF1のコアa1~anの延在方向と第2マルチコアファイバMF2のコアa1~anのコアの延在方向とが一致するように」第1端面Σ1と第2端面Σ2とを接続することを指す。なお、第1端面Σ1の傾斜角θ1と第2端面Σ2の傾斜角θ2とが厳密に一致していなくても、第1端面Σ1の傾斜角θ1と第2端面Σ2の傾斜角θ2とが同等であれば(実質的に一致していれば)、これと同等の効果が得られる。
【0116】
本実施形態に係るマルチコアファイバ集合体MFSでは、第1マルチコアファイバMF1の第1端面Σ1の傾斜方向v1と第2マルチコアファイバMF2の第2端面Σ2の傾斜方向v2とが、上記の条件1に加えて、下記の条件2を満たすように決められている。
【0117】
条件2:第1端面Σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面Σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化するように第1端面Σ1と第2端面Σ2とを面接触させた場合、少なくとも部分的に重なり合うコアのコア番号が一致する。
【0118】
図12に示した例において、少なくとも部分的に重なり合うコアのペアは、(1)第1端面Σ1におけるコアa1と第2端面Σ2におけるコアa1とのペア、(2)第1端面Σ1におけるコアa2と第2端面Σ2におけるコアa2とのペア、(3)第1端面Σ1におけるコアa3と第2端面Σ2におけるコアa3とのペア、(4)第1端面Σ1におけるコアa4と第2端面Σ2におけるコアa4とのペアである。これら4つのペアの何れかについても、ペアを構成する2つのコアのコア番号が一致する。
【0119】
これにより、第1マルチコアファイバMF1の第1端面Σ1と第2マルチコアファイバMF2の第2端面Σ2とを、第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合に、コア番号が一致するコア同士を光学的に結合させることが可能になる。
【0120】
なお、第1マルチコアファイバMF1の第1端面Σ1側の端部には、図12の(c)に示すように、第1単芯コネクタC1が設けられていてもよい。同様に、第2マルチコアファイバMF2の第2端面Σ2側の端部には、図12の(c)に示すように、第2単芯コネクタC2が設けられていてもよい。第1単芯コネクタC1及び第2単芯コネクタC2の構成等については、図9を参照して説明したとおりであるため、ここでは、その説明を繰り返さない。
【0121】
なお、本実施形態においては、第1マルチコアファイバMF1として、傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa4とコアa1との中点に向かうマルチコアファイバを用いたが、第1マルチコアファイバMF1は、これに限定されない。(1)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa1とコアa2との中点に向かうマルチコアファイバ、(2)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa2とコアa3との中点に向かうマルチコアファイバ、(3)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa3とコアa4との中点に向かうマルチコアファイバについても、第1マルチコアファイバMF1として利用することができる。また、(1)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa1に向かうマルチコアファイバ、(2)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa2に向かうマルチコアファイバ、(3)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa3に向かうマルチコアファイバ、(4)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa4に向かうマルチコアファイバについても、第1マルチコアファイバMF1として利用することができる。第2マルチコアファイバMF2についても、同様のことが言える。
【0122】
〔第8の実施形態〕
本発明の第7の実施形態に係るマルチコアファイバ集合体MFSについて、図13を参照して説明する。図13において、(a)は、マルチコアファイバ集合体MFSの側面図であり、(b)は、マルチコアファイバ集合体MFSの斜視図である。
【0123】
マルチコアファイバ集合体MFSは、第1マルチコアファイバMF1と、第2マルチコアファイバMF2と、を含んでいる。第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とは、接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とを接続する場合には、後述する第1端面Σ1と後述する第2端面Σ2とが接続(例えば、融着接続)される。
【0124】
第1マルチコアファイバMF1は、図1に示すマルチコアファイバMFと同様に構成されている。ただし、第1マルチコアファイバMF1においては、第1端面σ1が傾斜していることは必須であるものの、第2端面σ2が傾斜していることは必須でない。第1マルチコアファイバMF1の傾斜していることが必須である方の端面、すなわち、図1に示すマルチコアファイバMFの第1端面σ1に相当する端面を、第1端面Σ1と呼ぶ。
【0125】
第2マルチコアファイバMF2は、図1に示すマルチコアファイバMFと同様に構成されている。ただし、第2マルチコアファイバMF2においては、第1端面σ1が傾斜していることは必須であるものの、第2端面σ2が傾斜していることは必須でない。第2マルチコアファイバMF2の傾斜していることが必須である方の端面、すなわち、図1に示すマルチコアファイバMFの第1端面σ1に相当する端面を、第2端面Σ2と呼ぶ。
【0126】
第6の実施形態に係るマルチコアファイバ集合体MFSにおいて、第1端面Σ1の傾斜方向v1及び第2端面Σ2の傾斜方向v2は、上記の条件1に加えて、上記の条件2を満たすように決められている。これに対して、第7の実施形態に係るマルチコアファイバ集合体MFSにおいて、第1端面Σ1の傾斜方向v1及び第2端面Σ2の傾斜方向v2は、上記の条件1に加えて、下記の条件3を満たすように決められている。
【0127】
条件3:第1端面Σ1におけるコアa1~anの延在方向と第2端面Σ2におけるコアa1~anの延在方向との成す角を最小化するように第1端面Σ1と第2端面Σ2とを面接触させた場合、少なくとも部分的に重なり合うコアのコア番号が相違する。
【0128】
図13に示した例において、少なくとも部分的に重なり合うコアのペアは、(1)第1端面Σ1におけるコアa1と第2端面Σ2におけるコアa2とのペア、(2)第1端面Σ1におけるコアa2と第2端面Σ2におけるコアa1とのペア、(3)第1端面Σ1におけるコアa3と第2端面Σ2におけるコアa4とのペア、(4)第1端面Σ1におけるコアa4と第2端面Σ2におけるコアa3とのペアである。これら4つのペアの何れかについても、ペアを構成する2つのコアのコア番号が相違する。
【0129】
これにより、第1マルチコアファイバMF1の第1端面Σ1と第2マルチコアファイバMF2の第2端面Σ2とを、第1マルチコアファイバMF1と第2マルチコアファイバMF2とができるだけ一直線上に配置されるように接続した場合に、コア番号が相違するコア同士を光学的に結合させることが可能になる。
【0130】
なお、第1マルチコアファイバMF1の第1端面Σ1側の端部には、図13の(c)に示すように、第1単芯コネクタC1が設けられていてもよい。同様に、第2マルチコアファイバMF2の第2端面Σ2側の端部には、図13の(c)に示すように、第2単芯コネクタC2が設けられていてもよい。第1単芯コネクタC1及び第2単芯コネクタC2の構成等については、図9を参照して説明したとおりであるため、ここでは、その説明を繰り返さない。
【0131】
なお、本実施形態においては、第1マルチコアファイバMF1として、傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa4とコアa1との中点に向かうマルチコアファイバを用いたが、第1マルチコアファイバMF1は、これに限定されない。(1)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa1とコアa2との中点に向かうマルチコアファイバ、(2)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa2とコアa3との中点に向かうマルチコアファイバ、(3)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa3とコアa4との中点に向かうマルチコアファイバについても、第1マルチコアファイバMF1として利用することができる。また、(1)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa1に向かうマルチコアファイバ、(2)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa2に向かうマルチコアファイバ、(3)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa3に向かうマルチコアファイバ、(4)傾斜方向v1が第1端面Σ1の中心からコアa4に向かうマルチコアファイバについても、第1マルチコアファイバMF1として利用することができる。第2マルチコアファイバMF2についても、同様のことが言える。
【0132】
〔まとめ〕
本発明の態様1に係るマルチコアファイバにおいては、クラッド、前記クラッド内に形成された複数のコアと、前記複数のコアの延在方向と直交しないように傾斜した第1端面及び第2端面と、を有するマルチコアファイバであって、前記第1端面における前記複数のコアの延在方向と前記第2端面における前記複数のコアの延在方向との成す角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に、前記第1端面における前記複数のコアの各々が前記第2端面における前記複数のコアの何れかと少なくとも部分的に重なり合うように、前記第1端面及び前記第2端面の傾斜方向が設定されている、という構成が採用されている。
【0133】
本発明の態様2に係るマルチコアファイバにおいては、態様1の構成に加えて、前記第1端面の傾斜角と前記第2端面の傾斜角とが同等である、という構成が採用されている。
【0134】
本発明の態様3に係るマルチコアファイバにおいては、態様1又は2の構成に加えて、前記第1端面及び前記第2端面において前記複数のコアのコア番号を特定可能であり、前記角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に、少なくとも部分的に重なり合うコアの前記コア番号が一致する、という構成が採用されている。
【0135】
本発明の態様4に係るマルチコアファイバにおいては、態様1又は2の構成に加えて、前記第1端面及び前記第2端面において前記複数のコアのコア番号を特定可能であり、前記角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に少なくとも部分的に重なり合うコアの前記コア番号が相違する、という構成が採用されている。
【0136】
本発明の態様5に係るマルチコアファイバにおいては、態様1~4の何れかの構成に加えて、前記第1端面及び前記第2端面において前記複数のコアが前記傾斜方向と直交し前記クラッドの中心を通る仮想軸に対して線対称状に配置されている、という構成が採用されている。
【0137】
本発明の態様6に係るマルチコアファイバにおいては、態様5の構成に加えて、前記第1端面及び前記第2端面において前記仮想軸が前記複数のコアの何れとも交わらない、という構成が採用されている。
【0138】
本発明の態様7に係るマルチコアファイバにおいては、態様5又は6の構成に加えて、前記クラッド内に形成されたマーカを更に有し、前記第1端面及び前記第2端面の各々において、前記マーカの中心が、前記仮想軸と、前記複数のコアのうち前記仮想軸から最も遠いコアの中心を通り前記仮想軸と平行な直線との間に含まれる、という構成が採用されている。
【0139】
本発明の態様8に係る光デバイスにおいては、マルチコアファイバと、前記マルチコアファイバの一端に設けられた単芯コネクタと、を備えており、前記マルチコアファイバは、態様1~7の何れかに係るマルチコアファイバである、という構成が採用されている。
【0140】
本発明の態様9に係る光デバイスにおいては、複数のマルチコアファイバを束ねたマルチコアファイバ束と、前記マルチコアファイバ束の一端に設けられた多芯コネクタ又は一体化された単芯コネクタ群と、を備えており、前記複数のマルチコアファイバの各々は、態様1~7の何れかに係るマルチコアファイバであり、前記第1端面及び前記第2端面のうち前記多芯コネクタ又は単芯コネクタ群が設けられる側の端面であるコネクタ側端面の傾斜方向が特定の方向に揃うように、前記多芯コネクタ又は単芯コネクタ群に固定されている、という構成が採用されている。
【0141】
本発明の態様10に係る光デバイスにおいては、態様9に係る光デバイスの構成に加えて、前記複数のマルチコアファイバの各々は、前記コネクタ側端面において前記複数のコアのコア番号を特定可能であり、前記複数のマルチコアファイバには、前記コネクタ側端面を並進及び反転した場合にコア番号が一致するコア同士が少なくとも部分的に重なり合うマルチコアファイバが含まれる、という構成が採用されている。
【0142】
本発明の態様11に係る光デバイスにおいては、態様10に係る光デバイスの構成に加えて、前記反転は、前記傾斜方向と平行な仮想軸、又は、前記傾斜方向と直交する仮想軸に対する反転である、という構成が採用されている。
【0143】
本発明の態様12に係る光デバイスにおいては、態様9に係る光デバイスの構成に加えて、前記複数のマルチコアファイバの各々は、前記コネクタ側端面において前記複数のコアのコア番号を特定可能であり、前記複数のマルチコアファイバには、前記コネクタ側端面を並進及び回転した場合にコア番号が一致するコア同士が少なくとも部分的に重なり合うマルチコアファイバが含まれる、という構成が採用されている。
【0144】
本発明の態様13に係る光デバイスにおいては、態様10~12の何れかの構成に加えて、前記複数のマルチコアファイバの各々は、前記クラッド内に形成されたマーカを含み、前記複数のマルチコアファイバは、前記コネクタ側端面が前記特定の方向と直交する仮想軸に沿って並んだ第1マルチコアファイバ群であって、前記コネクタ側端面が前記仮想軸の一方の側に配置された第1マルチコアファイバ群と、前記コネクタ側端面が前記仮想軸に沿って並んだ第2マルチコアファイバ群であって、前記コネクタ側端面が前記仮想軸の他方の側に配置された第2マルチコアファイバ群と、により構成されており、前記複数のマルチコアファイバの各々の前記コネクタ側端面において、前記マーカから前記仮想軸までの距離は、前記複数のコアの各々から前記仮想軸までの距離よりも小さい、という構成が採用されている。
【0145】
本発明の態様14に係る光デバイスにおいては、光路変換部とマルチコアファイバとを有するFI/FOデバイスをさらに備えており、前記マルチコアファイバが態様8~13の何れかに係るマルチコアファイバである、または、前記マルチコアファイバが態様8~13の何れかに係るマルチコアファイバと接続されている、という構成が採用されている。
【0146】
本発明の態様15に係るマルチコアファイバ集合体においては、クラッド、前記クラッド内に形成された複数のコアと、各コアの延在方向と直交しないように傾斜した第1端面と、を有する少なくとも1つの第1マルチコアファイバ、及び、クラッド、前記クラッド内に形成された複数のコアと、各コアの延在方向と直交しないように傾斜した第2端面と、を有する少なくとも1つの第2マルチコアファイバを含むマルチコアファイバ集合体であって、前記第1端面における前記複数のコアの延在方向と前記第2端面における前記複数のコアの延在方向との成す角を最小化するように前記第1端面と前記第2端面とを面接触させた場合に、前記第1端面における前記複数のコアの各々が前記第2端面における前記複数のコアの何れかと少なくとも部分的に重なり合うように、前記第1端面及び前記第2端面の傾斜方向が設定されている、という構成が採用されている。
【0147】
〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態に開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、マルチコアファイバは、捩れていてもよい。捩れているかに否かに依らず、請求項に記載した条件を満たすマルチコアファイバは、本発明の技術的範囲に含まれる。また、コネクタの形状は、任意である。例えば、ファイバ穴にマルチコアファイバが挿入・固定されるタイプのコネクタを備えた光デバイスも、或いは、V溝にマルチコアファイバが収容・固定されるタイプのコネクタを備えた光デバイスも、本発明の技術的範疇に含まれる。また、マルチコアファイバの端面は、平坦面であってもよいし、平坦面により近似可能な曲面(例えば凸球面、或いは凹球面)であってもよいし、表面粗さが存在する場合の端面のデータから当該端面をフィッティングした時の仮想端面のデータを減じた仮想端面のデータにより近似可能な曲面であってもよい。
【0148】
また、上述した仮想軸は上述した定義以外にも、例えば、次のように定義できる場合があり得る。すなわち、マルチコアファイバの端面または光デバイスに備えられたマルチコアファイバの端面において、上述した傾斜方向のベクトル成分をX軸方向成分とY軸方向成分とに分けた時にスカラー量が大きい方の成分の方向と直交する方向に延在する仮想的な軸を仮想軸と定義でき得る。
【0149】
また、光デバイスがある特定の方向と当該特定の方向と垂直の方向とを規定可能な規定構造を有している場合に、当該規定構造に基づいて決定され得る仮想的な軸を仮想軸と定義でき得る。ここで、上述した規定構造は、例えば、光デバイスの端面に設けられた2つのガイド孔、2つのガイドピンや、1つのガイド孔及び1つのガイドピンが挙げられる。この場合、2つのガイド孔の中心同士、2つのガイドピンの中心同士、または1つのガイド孔の中心と1つのガイドピンの中心とを通る仮想的な軸や当該仮想的な軸と直交する仮想的な軸を仮想軸と定義でき得る。また、上述した規定構造は、光デバイスの端面から露出された2つのマルチコアファイバが挙げられる。この場合、2つのマルチコアファイバの中心同士を通る仮想的な軸や当該仮想的な軸と直交する仮想的な軸を仮想軸と定義でき得る。また、上述した規定構造は、光デバイスとして、例えば、外形が多角形状、凹状、凸状または異方性を有する形状(樽型形状、切り欠きを有した形状など)を備えるフェルール、フランジ、アレイやハウジングなどが挙げられる。この場合、上記の外形に基づいて決定され得る特定の方向に延在する仮想的な軸や当該仮想的な軸と直交する仮想的な軸を仮想軸と定義でき得る。
【符号の説明】
【0150】
MF マルチコアファイバ
a1~an コア
b クラッド
c マーカ
σ1 第1端面
σ2 第2端面
v1,v2 傾斜方向
θ1,θ2 傾斜角
OD1,OD2 光デバイス
C1,C2 単芯コネクタ
C3,C4 多芯コネクタ
MFB マルチコアファイバ束
MFS マルチコアファイバ集合
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14